470头鲸搁浅澳洲海湾;银河系或存在钻石行星;黑洞动态图像发布

澳大利亚海湾搁浅鲸470头 原因不明

#自然

当地时间9月23日,野生动物保护人员在澳大利亚最南部的塔斯马尼亚岛西海岸一个海滩又发现大约200头搁浅的鲸,此前有大约270头鲸被发现搁浅在五公里外的一个沙洲。

图源:央视新闻

截至目前,近期澳大利亚塔斯马尼亚岛搁浅鲸总数超过了470头,大部分搁浅鲸已经死亡。22日,野生动物保护人员竭力帮助大约25头在沙洲搁浅的鲸返回深水处,但是部分脱险鲸重回岸边,再次搁浅,最终不幸死亡。

图源:央视新闻

据介绍,这是近十年来澳大利亚发生的规模最大的鲸搁浅事件。搁浅的鲸属于领航鲸,成年的领航鲸身长可达7米,体重可以达到3吨,导致它们搁浅的原因包括患病、迷路、回声定位系统出现问题等。

塔州上一次发生大规模鲸搁浅事件是在2009年。当时,约170头领航鲸在国王岛附近搁浅。

(每日经济新闻综合央视新闻、新华社)

科学家从肖像研究社会信任

#图形分析

也许有一天,肖像画也能作为诚信记录,追踪历史上的信任度变化。

9月22日,《自然—通讯》发表的一项研究指出,从1500年到2000年,欧洲肖像画中传递信任度的面部表达有所增加,显示出社会信任发生了转变。研究团队利用一种面部处理算法得出了这一结果。研究还显示,信任度表达(基于对面部肌肉收缩的分析)的增加与这段时期生活水准改善有关。

社会信任与良性的社会结果相关,包括经济表现提高和犯罪率下降。不过,信任的来源尚不清楚,部分是因为研究人员很难对一段时期内的社会信任变化进行量化记录。

为了追踪历史上的信任度变化,法国巴黎高等师范学院的Nicolas Baumard和同事设计了一种算法,可以对肖像画进行信任度评估。研究人员先用由人类受试者评价过信任度的面部照片测试这一算法的有效性。在进一步测试中,算法再根据基于年龄、性别和情绪表达因素的科学文献重复信任度感知结果。通过分析英国伦敦国家肖像馆从1506年到2016年的1962幅肖像藏品,研究人员发现,这段时间的信任度出现了明显上升。他们还利用“网上美术馆”上从1360年到1918年的19个西欧国家的4106幅肖像画重复了这一结果。

研究人员表示,根据肖像里信任度增加反映社会信任变化的假设,这个算法被用来分析6座城市在社交媒体上发布的2277张自拍照。结果显示,被“欧洲与世界价值观”调查评定为人际信任与合作度更高的城市,其自拍照中观察到的信任度表达也更多。通过分析哪些因素可能影响了这段时期内信任度表达的增加,Baumard和同事发现,相比制度改变,这种转变与人均GDP增长的相关性更强。

(中国科学院)

和朋友在一起可能更快乐

#心理学

美国得克萨斯州南卫理公会大学心理学教授Nathan Hudson研究发现,人们与朋友在一起时的幸福感要高于与爱人或孩子在一起的幸福感。一项发表在《个性与社会心理学杂志》的研究也曾显示,在3组人中,和恋人在一起的幸福感最低。

不过,Hudson强调,该结果与人们在一起做的活动有关。这是因为人们倾向于花更多时间和朋友一起做愉快的事情,而经常会和家人在一起做一些不那么愉快的事情,比如做繁杂的家务。“我们的研究表明,这与亲友关系的基本性质没有关系。”他说,“当我们对活动做统计时,孩子、恋人和朋友的‘存在’预示着相似的幸福水平。因此,研究提供了一种乐观的家庭观,建议人们真正享受和伴侣、孩子在一起的时光。”

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图源:unsplash

400多名研究参与者被要求回忆与朋友或家人在一起的时光——确认他们共同参与的活动,并评价这些经历让他们感受到的各种各样的情绪,比如快乐、满足和有意义。每种情绪的分值从0(几乎从不)到6(几乎总是)不等。

根据这些信息以及有关参与者在不同时间感受的其他研究,Hudson和密歇根州立大学的合作者Richard E. Lucas、M. Brent Donnellan估算了他们与朋友和家人在一起的幸福感。

研究发现,人们和恋人在一起时最常做的活动包括社交、放松和吃饭。当人们和朋友在一起时,他们也倾向于做类似的活动。但和朋友在一起时会做更多有趣的事情,而做家务的时间却少得多。例如,与朋友在一起时65%的经历涉及社交,但与伴侣在一起时,这样的时间仅占28%。

Hudson说,“重要的是,与爱人和孩子一起创造积极的经历,并在精神上品味那些积极的时光。相比之下,只涉及做家务和照顾孩子的家庭关系可能不会带来很多幸福。”

(中国科学院)

全新磁驱动高速软体机器人问世

#机器人

据英国《通讯·材料》杂志9月24日发表的一项机器人最新研究,欧洲科学家团队报告研发一种磁驱动的新型高速软体机器人。这种机器人可以超快速地完成行走、游泳、漂浮和捕捉活体苍蝇,将在生物组织工程与生物力学领域得到广泛应用。

对于自然界的生物而言,高速行动对捕猎、逃跑和飞行至关重要。这一点对于软体机器人也一样有用,因为它使机器人可以捕捉快速移动的物体,并对周围动态环境迅速做出反应。

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图源:DeepTech

但是,要在机器人身上复制这种高速行动非常具有挑战性。电动机可以在“硬体”机器人身上模仿这种行为,但使用的是一些基于塑料或橡胶等材料所制造的便宜而简单的机器人系统。

而此次,德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的科学家丹尼斯·马卡罗夫、奥地利约翰·开普勒林茨大学马汀·卡尔滕博纳及他们的同事,展示了磁驱动高速软体机器人的设计原理、材料和制作工艺。他们在机器人体内嵌入微小的磁体,快速响应磁场,使机器人可以根据它们具体的形状移动。在演示中,机器人可高速完成行走、游泳、漂浮和捕捉活体苍蝇等运动。譬如,一个花形机器人在一只苍蝇触发陷阱后捕捉了它,随后张开磁驱动的八臂又释放了它;一个三角形机器人可以在空中快速自我卷曲并向前行走;一个六臂机器人可以抓取、运输和释放无磁性物体;模拟蝠鲼形态的机器人可以在水中带着物品游泳;而放置于透明玻璃管中的四臂机器人,可在3.7mT磁场作用下漂浮。

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研究人员表示,这种设计取得了迄今已报道的软体机器人最高的比能量密度,这对于低磁场下的高速驱动很关键。

这种机器人可快速适应各种环境条件,在有限的环境中激发生物医学潜能,并可以作为模型系统来开发受自然启发的复杂动作,同时,这些机器人也可用于生物组织工程——作为更大的机器人系统的组成成分,或可用于研究高速行动生物体的生物力学响应。

(科技日报)

银河系内或有一些钻石行星

#天文

钻石恒久远,一颗永流传。如果 “一颗” 后面,接续的是行星——由钻石构成的行星,那将是多么诱人哦。

美国亚利桑那州立大学的科研人员通过研究认为,宇宙中存在这类“钻石行星”。相关研究发表于 9 月 14 日发表在《行星科学期刊》(The Planetary Science Journal)上。

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钻石行星假想图 图源:Shim/ASU/Vecteezy

一般来说,行星的构成物质都是由其所在星系在形成之初的物质所决定。一个星系在恒星形成后,剩余物质便会随时间推移,逐渐形成星系内的行星,也就是说,行星的构成物质与其所在星系内的恒星的构成物质间存在关联。在太阳系外,很可能有一些行星与太阳系内的行星构造完全不同,比如有的行星可能就完全由钻石和少量二氧化硅构成。

就刚才所提到的这种 “钻石行星” 而言,虽然与其有关的说法最初源于一颗距地球约 41 光年的行星“55 Cancrie”,该行星所在星系的恒星曾被认为主要由碳构成。但后来天文学家发现,该恒星的成分中或许并没有那么多碳,以供 55 Cancrie 成为一颗钻石行星。

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图源:unsplash

尽管如此,天文学家还是相信,银河系中有约 12% 到 15% 的星系内有 “富含碳” 的恒星,钻石行星存在的概率也因此变得“不可忽略”。

在最新研究中,美国亚利桑那州立大学的科研人员通过实验室内,在高压环境下加热碳化硅,对钻石行星的可能形成过程进行了研究,并证明了其可能的形成方法确实可行。

研究主要验证了 “富含碳化物和一些其它物质的行星在特殊环境下演变为钻石行星” 的假设,具体来说,研究主要探究的是碳化硅是否能在有水氧化和高温高压的情况下,使自身的碳变为钻石。

研究所进行的实验主要借助了一种名为 “钻石压砧(diamond anvil cell)” 的设备,其核心部分由两个对齐的金刚石构成,能通过不断压缩两个金刚石间的距离,对置于其间的样本施以极大的压力。

在实验中,研究人员首先将碳化硅样本置于水中(以进行氧化),然后将样本用钻石压砧以 50 吉帕的压力(约为海平面大气压的 50 万倍)进行挤压,最后用激光对样本进行加热。

实验总共进行了 18 次,而结果则是与 “碳化硅在氧化后再经历高压高温会变为钻石” 的猜想相符。根据论文,碳化硅能在被氧化后,在经历 50 吉帕的高压和大约 2226 摄氏度的高温后变为金刚石。这就意味着,一颗富含碳化硅的行星在类似条件下或能变为以钻石和二氧化硅为主的行星。

论文作者,亚利桑那州立大学的地球物理学家 Harrison Allen-Sutter 说:“钻石行星的内部构造难以由地质活动造成,而研究各种奇特行星的可能形成方式,将帮助我们更好地了解系外行星的演变历程,并能对系外观测设备(如詹姆斯 · 韦伯太空望远镜)所传回的数据进行更全面的解读。”

(麻省理工科技评论)

人类史上第一张黑洞照片华丽升级

#天文

去年4月,人类历史上第一张黑洞照片正式公布,由多个国家利用事件视界望远镜(EHT)拍摄分析后得来,可见黑洞北边暗南边亮,中间的环状结构接近圆形,事件视界(Event Horizon)也清晰可见。拍摄对象是质量大约65亿倍于太阳的超大质量黑洞M87,位于室女座方向的一个巨椭圆星系,距离地球约5500万光年。

现在,科学家设计了一种新的数学模型,结合早期收集的分辨率较低的黑洞数据,重建了2009-2017年期间M黑洞的演变过程,从而得到了仿佛电影一般的动态黑洞影像。由于黑洞周围的复杂动力学,黑洞吸积盘的物质会高速旋转,并且因为多普勒效应,它在观察者的视野中会产生亮度差异。

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事实上,这几年M87本身并没有任何变化,但物质运动造成的环境变化,明显改变着黑洞环的亮度,确认在2017年之前M87黑洞环同样呈现一边亮、一边暗。

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科学家还将在2021年再次观测M87并收集数据,制作更清晰的图像。

(快科技)

NASA280亿美元登月计划:2024年送首位女性上月球

#航天

9月21日,美国宇航局(NASA)公布了一项280亿美元的计划,预计在2024年将美国首位女性宇航员和另一位男性宇航员送上月球。

这项飞行任务是NASA“阿尔忒弥斯计划”的一部分,将标志着自1972年以来人类首次登陆月球。NASA局长吉姆·布莱登斯汀说,宇航员正在“重返月球”,“以寻求科学探索、经济利益和对新一代探险家的激励”。

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根据计划,宇航员将使用NASA强大的新型火箭、太空发射系统和“猎户座”飞船到达月球表面,2020年秋天将对其进行一系列重要测试。随后,NASA将进行两次绕月飞行测试,一次是在2021年进行无人飞行,第二次是在2023年进行一次载人飞行。

到2024年,宇航员将飞行24万英里到达月球轨道,并使用新的商业载人着陆系统,通过“猎户座”飞船飞行到月球南极,然后再一次返回。

在将近一周的时间里,宇航员将收集样本,进行科学实验,并搜索诸如水之类的资源,这些资源可能被提取并转化为氧气和燃料。该任务将允许基础设施建设缓慢进行,以及发展阿尔忒弥斯基地,以在十年后对月球进行长期探索。

据报道,众议院通过了一项法案,批准为登月着陆器支付6亿美元,NASA已授予包括SpaceX在内的三家美国公司9.67亿美元对其设计和开发。

(中新网)

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